阅读说明：本技术 一种汽车用高速数据传输电缆 (High-speed data transmission cable for automobile ) 是由 王朔 钱子明 甘斯宁 管雨娟 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：一种汽车用高速数据传输电缆,包括中心线束、铝箔层、编织层和护套层；中心线束外包覆铝箔层,铝箔层外包覆编织层,编织层外包覆护套层；中心线束由四根线芯绞合而成,各线芯均包括中心导体及绝缘层；中心导体为通过交叉正规绞合形成的退火铜导体；绝缘层的原料包括等规聚丙烯、自由基引发剂、邻苯二甲酸二辛酯、硫酸钡、助剂、低密度聚乙烯、三氧化二铝、聚四氟乙烯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、ABS高胶粉、ACR抗冲剂、聚乙二醇、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、肉桂精油、抗氧剂。本发明通过采用特殊发泡PP材料的绝缘层保证了介电常数特性,并通过控制稳定一致的工艺参数,使得四根线芯间实现无差异的数据传输特性。(A high-speed data transmission cable for an automobile comprises a central wire harness, an aluminum foil layer, a woven layer and a sheath layer; the central wire harness is externally coated with an aluminum foil layer, the aluminum foil layer is externally coated with a braided layer, and the braided layer is externally coated with a sheath layer; the central wire harness is formed by twisting four wire cores, and each wire core comprises a central conductor and an insulating layer; the central conductor is an annealed copper conductor formed by crossing normal stranding; the raw materials of the insulating layer comprise isotactic polypropylene, a free radical initiator, dioctyl phthalate, barium sulfate, an auxiliary agent, low-density polyethylene, aluminum oxide, polytetrafluoroethylene, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, ABS high-adhesive powder, ACR (acrylic rubber) impact resistant agent, polyethylene glycol, methacryloxypropyl trimethoxy silane, cinnamon essential oil and an antioxidant. The invention ensures the dielectric constant characteristic by adopting the insulating layer made of special foamed PP material, and realizes the data transmission characteristic without difference among the four wire cores by controlling stable and consistent process parameters.)

一种汽车用高速数据传输电缆

技术领域

本发明涉及线缆领域，具体涉及一种汽车用高速数据传输电缆。

背景技术

近些年来，通讯技术的发展迅速，人们对多媒体娱乐以及行车安全的要求也在日益提升，因此对汽车系统的电路及设备发展产生了巨大影响。

目前，为汽车系统提供信号传送通道的各种电线线缆，需要集合成不同线束与多媒体设备进行连接，存在的问题是：一方面线束交叉繁杂、抗电气干扰性能差，尤其在车用环境下，各类震动影响、电流变化频繁、磁场变化复杂等，更容易造成信号紊乱；另一方面传统的多线芯传输速度也无法满足现代汽车越来越信息化的要求。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车用高速数据传输电缆。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种汽车用高速数据传输电缆，包括中心线束、铝箔层、编织层和护套层；所述中心线束的外周紧密包覆有所述铝箔层，该铝箔层的外周紧密包覆有所述编织层，该编织层的外周紧密包覆有所述护套层；

其中，所述中心线束由四根线芯绞合而成，各所述线芯均包括中心导体以及包覆于该中心导体外部的绝缘层；所述中心导体为通过交叉正规绞合形成的退火铜导体；

所述绝缘层由改性聚丙烯绝缘料制成，其原料包括以下重量份的组分：

等规聚丙烯 40~60份；

自由基引发剂 0.001~0.12份；

邻苯二甲酸二辛酯 24~26份；

硫酸钡 20~24份；

助剂 14~16份；

低密度聚乙烯 12~15份；

三氧化二铝 12~15份；

聚四氟乙烯 6~9份；

多亚甲基多苯基多异氰酸酯 4~5份；

ABS高胶粉 3~5份；

ACR抗冲剂 3~5份；

聚乙二醇 3~4份；

甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2~3份；

肉桂精油 1~2份；

抗氧剂 0.1~1.0份。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述绝缘层由改性聚丙烯绝缘料制成，其原料的制备步骤包括：

一、将所述等规聚丙烯、所述聚四氟乙烯、所述低密度聚乙烯以及所述ABS高胶粉按照配方比例充分共混均匀；

二、加入其余组分，并送入捏合机中，在130~180℃下用500~800rpm的转速捏合8~16min得到捏合料；

三、待所述捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，得到所述改性聚丙烯绝缘料的原料。

2．上述方案中，所述四根线芯的绞合节距为40±5mm。

3．上述方案中，所述编织层为镀锡铜丝编织层，其编织密度大于或等于92%；

所述铝箔层为复合铝箔绕包屏蔽层，其覆盖率为100%。

4．上述方案中，所述助剂包含以下重量份的组分：

天青石 20~24份；

交联剂TAC 3~4份；

麦饭石 3~4份；

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 2~3份；

玉石 2~3份；

聚异丁烯 2~3份；

硬脂酸钙 1~2份；

甘油三醋酸酯 1~2份。

5．上述方案中，所述助剂的制备步骤包括：

一、将所述天青石、所述玉石、所述麦饭石按照配方比例加入搅拌机，充分搅拌混合均匀得到第一混合料；

二、将第一混合料放入煅烧炉中在550~580℃下煅烧3~5 h，并缓慢冷却至室温；

三、将煅烧并冷却后的第一混合料粉碎成100±20目后放入浓度为12~15%盐酸溶液中，充分浸泡3±0.5h；

四、过滤出天青石、玉石以及麦饭石的粉末后，清水洗净并烘干；

五、再度粉碎成200~400目的粉末，并与其余组分混合得到第二混合料；

六、将第二混合料通过研磨机充分研磨分散2~3h，得到所述助剂。

6．上述方案中，所述护套层采用聚氯乙烯材料。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种汽车用高速数据传输电缆，包括中心线束、铝箔层、编织层和护套层；中心线束外包覆铝箔层，铝箔层外包覆编织层，编织层外包覆护套层；中心线束由四根线芯绞合而成，各线芯均包括中心导体及绝缘层；中心导体为通过交叉正规绞合形成的退火铜导体；绝缘层的原料包括：等规聚丙烯 40~60份；自由基引发剂 0.001~0.12份；邻苯二甲酸二辛酯 24~26份；硫酸钡 20~24份；助剂 14~16份；低密度聚乙烯 12~15份；三氧化二铝 12~15份；聚四氟乙烯 6~9份；多亚甲基多苯基多异氰酸酯 4~5份；ABS高胶粉 3~5份；ACR抗冲剂3~5份；聚乙二醇 3~4份；甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2~3份；肉桂精油 1~2份；抗氧剂 0.1~1.0份。

相比现有技术而言，本发明通过采用特殊发泡PP材料的绝缘层保证了介电常数特性，并通过控制稳定一致的工艺参数，使得四根线芯间实现无差异的数据传输特性。同时通过双层屏蔽的结构设计，使得信号传输过程中抗干扰能力得已加强，以保证车内高速数据传输特性。

本发明一种汽车用高速数据传输线，提供了一种更快的传输介质，满足了传输高速化的发展方向。本发明专门应对整车厂商对于性能要求严苛的带屏蔽绞线类高速数据传输要求，在专有数据传输协议及更高级别的线材帮助下，汽车用高速数据传输线可达到3Gbits/s的数据传输速率，并且通过使用下一代传输协议，可达到6 Gbits/s的速率。

附图说明

附图1为本发明实施例的剖面结构示意图。

以上附图中：1．中心线束；2．铝箔层；3．编织层；4．护套层；5．线芯；6．中心导体；7．绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

参见附图1所示，一种汽车用高速数据传输电缆，包括中心线束1、铝箔层2、编织层3和护套层4；所述中心线束1的外周紧密包覆有所述铝箔层2，该铝箔层2的外周紧密包覆有所述编织层3，该编织层3的外周紧密包覆有所述护套层4。

优选的，所述铝箔层2为复合铝箔绕包屏蔽层，其覆盖率为100%；所述编织层3为镀锡铜丝编织层，其编织密度大于或等于92%。通过这种双层屏蔽结构设计，可有效避免电缆与外部其他设备之间信号干扰，最大化的降低信号传输过程中产生的串音衰减和对外干扰。

其中，所述中心线束1由四根线芯5绞合而成，各所述线芯5均包括中心导体6以及包覆于该中心导体6外部的绝缘层7，各线芯5的绝缘层7颜色可以不同，用以区分不同用途；所述中心导体6为通过交叉正规绞合形成的退火铜导体。

优选的，所述四根线芯5的绞合节距为40±5mm。所述中心导体6可以是退火裸铜或镀锡铜导体、镀银铜导体、镀镍铜导体等绞合导体。

所述中心线束1采用四线芯绞合对称结构，在汽车系统中，数据传输以数字方式进行。其中，数据信号被馈入到一个线芯5中，而反向数据信号被馈入到另一线芯5中。四线芯5对称结构可以实现双向传输，双向反馈，稳定的绞合结构使得传输和反馈电信号之间速率相同，实现一致的相位差，线芯5内部信号直接干扰降低。

其中，所述绝缘层7由改性聚丙烯绝缘料制成，该聚丙烯塑料绝缘料为发泡材料，其原料包括以下重量份的组分：

等规聚丙烯 40~60份；

自由基引发剂 0.001~0.12份；

邻苯二甲酸二辛酯 24~26份；

硫酸钡 20~24份；

助剂 14~16份；

低密度聚乙烯 12~15份；

三氧化二铝 12~15份；

聚四氟乙烯 6~9份；

多亚甲基多苯基多异氰酸酯 4~5份；

ABS高胶粉 3~5份；

ACR抗冲剂 3~5份；

聚乙二醇 3~4份；

甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 2~3份；

肉桂精油 1~2份；

抗氧剂 0.1~1.0份。

通常可选用1010或1076抗氧剂。

上述原料的制备步骤包括：

一、将所述等规聚丙烯、所述聚四氟乙烯、所述低密度聚乙烯以及所述ABS高胶粉按照配方比例充分共混均匀；

二、加入其余组分，并送入捏合机中，在130~180℃下用500~800rpm的转速捏合8~16min得到捏合料；

三、待所述捏合料冷却后，送入双螺杆挤出机造粒，得到所述改性聚丙烯绝缘料的原料。

其中，所述助剂包含以下重量份的组分：

天青石 20~24份；

交联剂TAC 3~4份；

麦饭石 3~4份；

三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 2~3份；

玉石 2~3份；

聚异丁烯 2~3份；

硬脂酸钙 1~2份；

甘油三醋酸酯 1~2份。

所述助剂的制备步骤包括：

一、将所述天青石、所述玉石、所述麦饭石按照配方比例加入搅拌机，充分搅拌混合均匀得到第一混合料；

二、将第一混合料放入煅烧炉中在550~580℃下煅烧3~5 h，并缓慢冷却至室温；

三、将煅烧并冷却后的第一混合料粉碎成100±20目后放入浓度为12~15%盐酸溶液中，充分浸泡3±0.5h；

四、过滤出天青石、玉石以及麦饭石的粉末后，清水洗净并烘干；

五、再度粉碎成200~400目的粉末，并与其余组分混合得到第二混合料；

六、将第二混合料通过研磨机充分研磨分散2~3h，得到所述助剂。

所述助剂的作用主要是通过分解而释放出气体，并在受热条件下形成无数微小气孔，使原来的实心基体材料具有微孔结构。通过上述制备工艺，使材料充分研磨、煅烧、分解，可制备得到发泡度55±5%的发泡型改性聚丙烯绝缘料，经理论和测试验证得到该材料的介电常数1.6±0.2，比实心聚丙烯发泡材料的介电强度降低0.7左右，介电性能直接影响电子在材料中的传输速度，从而有效的保证电子在该材料的传输速率达到70±2%，高于其他材料的传输速度和抗干扰能力。其它机械性能符合以上要求，以保证挤出绝缘层的机械物理以及环保性能。

优选的，所述护套层4采用聚氯乙烯材料，可选用电缆行业现有的聚氯乙烯材料。

本发明电缆特性阻抗为100±6Ohm。

相比现有技术而言，本发明通过采用特殊发泡PP材料的绝缘层保证了介电常数特性，并通过控制稳定一致的工艺参数，使得四根线芯间实现无差异的数据传输特性。同时通过双层屏蔽的结构设计，使得信号传输过程中抗干扰能力得已加强，以保证车内高速数据传输特性。

本发明一种汽车用高速数据传输线，提供了一种更快的传输介质，满足了传输高速化的发展方向。本发明专门应对整车厂商对于性能要求严苛的带屏蔽绞线类高速数据传输要求，在专有数据传输协议及更高级别的线材帮助下，汽车用高速数据传输线可达到3Gbits/s的数据传输速率，并且通过使用下一代传输协议，可达到6 Gbits/s的速率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。